(57)【要約】【課題】タイヤ故障の発生を故障に起因して膨出する膨出部が小さい段階で速やかに検知することが可能なタイヤ故障検出装置を提供する。【解決手段】タイヤ故障の発生によりトレッド面３に膨出する膨出部４を検知することによりタイヤ故障を検出するタイヤ故障検出装置１であり、トレッド面３の近傍に光ビームｍをタイヤ幅方向に横断するように投光し、光ビームｍが膨出部４により遮断された際にタイヤ故障を検出する光電式センサ６を備えている。【選択図】図２
2005121485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ故障の発生によりトレッド面に膨出する膨出部を検知することによりタイヤ故障を検出するタイヤ故障検出装置であって、
前記トレッド面の近傍に光ビームをタイヤ幅方向に横断するように投光し、該光ビームが前記膨出部により遮断された際にタイヤ故障を検出する光電式センサを具備するタイヤ故障検出装置。
【請求項２】
前記光電式センサが、光ビームを投光する発光部と該光ビームを受光する受光部を一体に構成した発・受光部からなり、該発・受光部に対向して前記光ビームを前記受光部に向けて反射するリフレクタを配置した請求項１に記載のタイヤ故障検出装置。
【請求項３】
タイヤ幅方向に延在し、かつタイヤ径方向に対する傾斜角度を変更可能なアームの一端側に前記発・受光部を、他端側に前記リフレクタを配置した請求項２に記載のタイヤ故障検出装置。
【請求項４】
前記光電式センサが、光ビームを投光する発光部と、該発光部に対向して配置され、前記光ビームを受光する受光部を備える請求項１に記載のタイヤ故障検出装置。
【請求項５】
タイヤ幅方向に延在し、かつタイヤ径方向に対する傾斜角度を変更可能なアームの一端側に前記発光部を、他端側に前記受光部を配置した請求項４に記載のタイヤ故障検出装置。
【請求項６】
前記光電式センサの応答時間を調節可能にした請求項１，２，３，４または５に記載のタイヤ故障検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤの故障を検出する装置に関し、更に詳しくは、タイヤ故障の発生を故障に起因して膨出する膨出部が小さい段階で速やかに検知するようにしたタイヤ故障検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
室内タイヤ耐久試験は、ドラムの外周上でタイヤを走行させ、試験速度、荷重等を順次増大させながら、最終的にタイヤが耐久限界を超えて故障が発生するまで継続して行われる。タイヤに故障が発生すると、その故障した部位のタイヤ表面が膨出し、この膨出部を検知することにより、タイヤ故障を検出するようにしている。
【０００３】
タイヤ故障の検出は、故障が発生したできるだけ早い段階で行われるのが望ましく、その検出が遅れる程、タイヤが破壊する危険が大きくなる。タイヤが破壊すると、故障箇所の特定ができなくなり、しかも周囲に配置した機器の損傷を招くことがしばしばある。従って、このような問題を回避するため、タイヤ耐久試験では、できるだけ早い段階で故障を検知できる高い感度をもつ装置が求められている。
【０００４】
従来、タイヤ耐久試験に用いられるタイヤ故障検出装置として、例えば、多数の金属片を連結してなるリミット棒をタイヤの外縁に沿って配置し、故障により膨出したタイヤ表面の膨出部がリミット棒に接触した際のリミット棒の変位に基づいてタイヤ故障を検出する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、上述した接触式のタイヤ故障検出装置は、リミット棒をタイヤ表面に近づけるにも限度があり、しかもリミット棒の変位を機構部分を介して電気信号に変換する構成であるため、膨出部がある程度大きくなってリミット棒に当たらないと、その機構部分を確実に作動させることができず、改善の余地が大いに残されていた。
【特許文献１】特開昭５７−９３２３０号公報（１〜３頁、図４〜９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、タイヤ故障の発生を故障に起因して膨出する膨出部が小さい段階で速やかに検知することが可能なタイヤ故障検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明は、タイヤ故障の発生によりトレッド面に膨出する膨出部を検知することによりタイヤ故障を検出するタイヤ故障検出装置であって、前記トレッド面の近傍に光ビームをタイヤ幅方向に横断するように投光し、該光ビームが前記膨出部により遮断された際にタイヤ故障を検出する光電式センサを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上述したように、光電式センサからタイヤ幅方向に投光された光ビームによりタイヤ故障に起因するトレッド面の膨出部を検知するようにしたので、光ビームの検知する位置を従来よりもトレッド面に対して近い位置に容易に設定することが可能になり、更に作動する機構部分がないので、膨出部の大きさに影響されることなくタイヤ故障を検出することができる。従って、タイヤ故障の発生を従来より膨出部の小さい段階で速やかに検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
図１，２は本発明のタイヤ故障検出装置の一実施形態を示し、１はタイヤ故障検出装置、２は不図示のタイヤ耐久試験機のドラム上を回転するタイヤである。
【００１１】
このタイヤ故障検出装置１は、タイヤ故障の発生によりトレッド面３に膨出する膨出部４を検知することによりタイヤ故障を検出する装置であり、タイヤ幅方向にストレート状に延在する３本の平板状のアーム５を有し、各アーム５には光電式センサ６がそれぞれ設けられている。
【００１２】
各光電式センサ６は、光ビームｍを投光する発光部と光ビームｍを受光する受光部を一体に構成した発・受光部６Ｘを有し、アーム５の一端側に配置されている。アーム５の他端側には、光ビームｍを発・受光部６Ｘに向けて反射するためのリフレクタ７が対向して配置されている。
【００１３】
並設された３本のアーム５は、その中央部が不図示の支持手段に支持されたブラケット８に形成した上下に延在する長孔９に挿通した取付用軸１０に、ナット１１、カラー１２を介して取り付けられている。ナット１１を緩めることにより、各アーム５は中央部を支点として図２の上下方向（タイヤ径方向）に揺動でき、図２に示すように、アーム５のタイヤ径方向に対する傾斜角度を変更できるようにしている。
【００１４】
なお、図２は、図１の装置をトレッド面３に対して配置した例で、中央のアーム５を除く２本の前後のアーム５を傾斜させた時の光電式センサ６とリフレクタ７との位置関係を主として示し、図面を見易くして理解を容易にするため、アーム５は中央のアームのみを２点鎖線で示し、その前後の傾斜させたアームは省略している。
【００１５】
長孔９におけるアーム５の取付位置を変更することにより、種々の外径の異なるタイヤに対応できるようになっている。また、アーム５は、好ましくは、タイヤ幅方向における光電式センサ６とリフレクタ７の間隔を変更できるように、長手方向に長さ調整可能な構造にするのがよく、これにより一層多くの種類のタイヤの故障検出に１台の装置で対応することが可能になる。
【００１６】
図２に示すようにタイヤ故障検出装置１を配置することで、円弧状のトレッド面３の近傍に光電式センサ６からの光ビームｍをタイヤ幅方向に横断するように投光し、光ビームｍが膨出部４により遮断され、光電式センサ６の発・受光部６Ｘが光ビームｍを受光しなくなると、光電式センサ６が検出信号をタイヤ耐久試験機側に出力し、それによりドラムの回転が停止され、耐久試験を終了する。
【００１７】
図中２０は光電式センサ６に接続された処理手段であり、ドラム軸に取り付けたパルス発生器（不図示）から入力されるパルスをカウントし、光電式センサ６がタイヤ故障を検出した時にカウントしたパルスから膨出部４をタイヤ周上で割り出し、タイヤ故障が発生した箇所を同定できるようにしている。
【００１８】
上述した本発明によれば、光電式センサ６からタイヤ幅方向に投光された光ビームｍを用いて、タイヤ故障の発生によりトレッド面３に膨出する膨出部４を検知するようにしたので、光ビームｍの検知する位置を従来よりもトレッド面３に近い位置に容易に設定でき、しかも作動する機構部分がないので、膨出部４の大きさに影響を受けることなく、タイヤ故障を検出することができる。従って、タイヤ故障の発生を従来より膨出部４の小さい段階で速やかに検知することが可能なり、検知する感度を高めることができる。
【００１９】
その結果、タイヤ耐久試験において、タイヤ破壊を回避し、それによってタイヤ故障部位を特定してその解析を的確に実施することができ、かつ周囲に配置した機器の損傷を防ぐことができるので、従来修理に要した時間・コストを削減することができる。
【００２０】
図３は本発明のタイヤ故障検出装置の他の実施形態を示し、上述した光電式センサ６をアーム５の一端側に配置した発光部６Ａと、他端側に対向して配置した受光部６Ｂとから構成したものである。このようにリフレクタ７を使用しない構成であってもよい。
【００２１】
本発明において、上述した光電式センサ６は、応答性（光ビームｍが遮断されて光電式センサ６の発・受光部６Ｘが光ビームｍを受光しなくなってから光電式センサ６が検出信号を出力するまでの応答時間）が高い（短い）ものを使用するのがよく、例えば、１００μ秒以下のものを好ましく用いることができる。
【００２２】
上記光電式センサ６は、応答時間を調節できる構造のものを使用するのがよい。好ましくは、タイヤの回転速度（ドラムの回転速度）に応じて自動調整可能な構造にするのがよい。その場合、光ビームｍが遮断される時間はタイヤの回転速度に反比例するため、タイヤの回転速度が増加する程、応答時間を短くする。
【００２３】
トレッド面３には、加硫時に金型のベントホールに流れ込んだゴムにより形成された髭状の突起やドラム面走行時に削れたゴムかすの付着による膨らみが生じるが、これらと故障による膨出部４（髭状突起やゴムかすの付着による膨らみより幅があり、遮断時間が長い）とを区別するように上記応答時間を設定するのがよく、これにより髭状突起やゴムかすの付着による膨らみによる誤作動を回避することができる。
【００２４】
また、光電式センサ６の光ビームｍには可視光を使用するのがよく、これにより作業者が目視により光ビームｍの位置を確認することができる。
【００２５】
因みに、空気入りタイヤは、通常、ベルトエッジがある両ショルダー部で故障が最も発生し易い。そこで、図２に示すように、断面円弧状に形成されたトレッド面３に対して、両ショルダー部２Ａのベルトエッジに対応するトレッド面３の部位Ｘと、更にタイヤセンタラインＣＬ上の部位Ｙを基準に光ビームｍをタイヤ幅方向に横断させることで、高い検知感度でトレッド面３全体をカバーすることができる。部位Ｘ，Ｙでは、光ビームｍの幅分だけトレッド面３から離間させるように光ビームｍをセッティングすることで、極めて高い感度でタイヤ故障の検出ができる。
【００２６】
上記実施形態では、３個の光電式センサ６と３本のアーム５を用いた例を示したが、トレッド面３の形状により、アーム５と光電式センサ６の数は適宜設定することができる。例えば、トレッド面３が断面直線状の場合には１本のアーム５と１個の光電式センサ６でよく、またトレッド面３が図２よりも曲率半径の小さな円弧で形成されている場合には、４個以上の光電式センサ６と４本以上のアーム５を用いた構成にすることができる。
【００２７】
本発明は、上述したようにタイヤ耐久試験機において、タイヤ故障を検出する装置として好ましく用いることができるが、それに限定されず、例えば、車両に装着して、走行中のタイヤの故障を検知するようにしてもよい。その場合、車室内に設置した警報装置に接続し、タイヤ故障を検出した際に警報装置を作動させるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のタイヤ故障検出装置の一実施形態を示す平面説明図である。
【図２】図１のタイヤ故障検出装置をトレッド面に対して配置した例を示す正面説明    図である。
【図３】本発明のタイヤ故障検出装置の他の実施形態を示す平面説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  タイヤ故障検出装置              ２  タイヤ
３  トレッド面                      ４  膨出部
５  アーム                          ６  光電式センサ
６Ａ  発光部                        ６Ｂ  受光部
６Ｘ  発・受光部                    ７  リフレクタ
ｍ  光ビーム
【図１】
2005121485.tif 000003
【図２】
2005121485.tif 000004
【図３】
2005121485.tif 000005